Equilibrio ácido-base Flashcards
formas de egreso de H
- por intestino se pierden por las heces
- por riñones y orina
- por pulmones en forma de CO2
factores que intervienen en la regulación del pH sanguíneo
- tampones del líquido extracelular
- tampones del líquido intracelular
- función pulmonar (regulación de ac volátiles como CO2, compensa en caso de falla renal)
- función renal (regula eliminación y excreción de ác fijos)
- función ósea (contiene minerales y sales que permiten tener una función tamponante a largo plazo)
Tamponantes de la sangre
- bicarbonato (HCO3-/H2CO3)
- fosfatos (HPO4-2/H2PO4-
- proteínas (Prot-/HProt)
- Hemoglobina (Hb-/HHb)
- todos los ácidos débiles con sus bases conjugadas
- base tampón (Buffer base): 50 mEq (es la sumatoria de todos los buffer de la sangre, el bic es el 50% de la buffer base, y se mide con CO2 40 mmHg para tener en cuenta solo los componentes metabólicos, excluyendo los respiratorios)
- bicarbonato: 24 mEq
sistema tampón bicarbonato
- principal elementos de los tamponantes sanguíneos, tiene l,a mayor masa y permite 2 tipos de regulación:
- CO2 al hidratarse forma H2CO3 que es un ácido débil, pero también es lábil y se descompone rápidamente a H + HCO3
- PCO2 es regulada a nivel pulmonar por la ventilación
- riñón regula concentración plasmática de HCO3
- al medir HCO3 sanguíneo se incluye el componente respiratorio y metabólico, ya que si modifica el PCO2 se modifica el equilibrio químico y varía la concentración de HCO3
- para medir HCO3 metabólico exclusivamente sse mide a una presión de 40 mmHg
bicarbonato estándar
- se mide en condiciones estandarizadas porque el valor de HCO3 depende de la pCO2 que tenga el paciente.
- para calcular el BIC estrictamente metabólico se lleva artificialmente la pCO2 de la muestra de sangre a 40 mmHg
- de esta forma se logra el bicarbonato estándar sin influencia de componentes respiratorios
bicarbonato real vs estándar
- la relación depende de la pCO2 de la muestra de sangre
- si la pCO2 real es normal (40 mmHg): el bicarbonato real y estándar son iguales
- hipercapnia determina la formación de bicarbonato de origen respiratorio, lo que explica que el bocarbonato real sea superior al estándar
- estados de hipocapnia explican un menor bicarbonato real respecto al estándar (medido a una pCO2 menor)
- esto ocurre por un desplazamiento del equilibrio químico
concepto de bicarbonato estándar
- concentración plasmática de HCO3 de origen metabólico
- excluye culaquier influencia del componente respiratorio sobre el pH: medido con pCO2 40 mmHg y 37°C
- su valor normal es de 24 + o - 1 mEq/L
- HCO3 estándar disminuido: acidosis metabólica
- HCO3 estándar aumentado: alcalosis metabólica
Tamponamiento intracelular K-H
- si hay aumento de H en el LEC, estos van a ingresar a la célula, lo cual ayuda a tamponar el pH de la sangre, pero va a ser intercambiado por K, lo que generará hiperK
- si hay alcalosis, la cékula va a promover protones derivados de su metabolismo intracelular, los que van a tamponar el pH alcalino, captando K a cambio, disminuyendo la kalemia
- Cuando se alcaliniza el pH se activan enzimas regulatorias de la vía glucolítica cuyo producto final es ácido láctico, que se convierte en protones
regulación respiratoria del pH sanguíneo
- los músculos respiratorios modifican su actividad que regulan la ventilación alveolar y la pCO2
- si disminuye la pCO2, se convierte en un estímulo negativo sobre los quimiorreceptores que van a disminuir la respuesta ventilatoria (mecanismo autorregulado)
- pCO2 determina señales de la sangre (que van a actuar sobre los quimiorreceptores en los cuerpos carotídeos y aórticos que captan los cambios de pH, CO2 y O2)
- los quimiorreceptores producen una señal aferente que actúa sobre el centro respiratorio y regula los músculos respiratorios
respuesta ventilatoria en trastornos metabólicos
- la pendiente de respuesta ventilatoria es mayor en el rango de pH ácido que básico, por lo que la compensación respiratoria de la acidosis metabólica son más eficiente que las compensaciones respiratorias de la alcalosis
- si el pH sanguíneo se acidifica, la ventilación se eleva
- si se alcaliniza el pH sanguíneo, la ventilación tiende a disminuir
compensaciones respiratorias predicciones
- los cambios de HCO3 se traducen en cambios de la pCO2 que se pueden calcular
- en acidosis aumenta la ventilación, por lo que hay una caída de PCO2 (cambio de concentración de HCO3 x 1.25= disminución de PCO2)
- alcalosis metabólica (cambio de concentración de HCO3 x 0.75= aumento de pCO2)
- cuando calculamos la pCO2 esperada y coincide con la que presenta el paciente, significa que el sistema está funcionando y está adecuadamente compensando, sin embargo, si tenemos pCO2 más altas o bajas de lo esperado, significa que además del trastorno metabólico se agrega un trastorno respiratorio
generalidades de la regulación renal del equilibrio ácido base
- la regulación renal de ác-base responde a las mismas señales de quimiorreceptores (pH, CO2, O2)
- las señales que operan en la regulación renal son la pCO2 y el pH, actúan sobre el epitelio del túbulo renal donde existe anhidrasa carbónica
- por cada protón secretado tendremos una cantidad equivalente de HCO3 generado en el riñón que aumentará el pool de HCO3 que existe en la sangre
- en condiciones normales no debería haber HCO3 en la orina
Reabsorción de NaHCO3 en el túbulo proximal
Apical
- se encuentra NHE3 (ingresa Na y sale H)
- se encuentra H ATP asa (libera H al extracelular)
- bicarbonato llega en forma de HCO3 filtrado en el glomérulo y se neutraliza por un H liberado por los transportadores previos
- se forma ácido carbónica H2CO3, y por la anhidrasa carbónica IV a nivel apical forma H2O y CO2
- el CO2 difunde a través de la membrana y por anhidrasa carbónica II en el citoplasma junto con agua vuelve a formar H2CO3, el cual se disocia a H + HCO3
- el H liberado en el citoplasma vuelve a lumen por NHE3 y H ATPasa
Basolateral
- se encuentra NBCe1 que libera hacia la sangre 3 HCO3 y 1 Na
- se encuentra un canal de K que lo libera a la sangre
- Na-K ATPasa (salen 3 Na y entran 2 K)
Paracelular
- se reabsorbe el agua con Na, Cl, K, Ca y Mg
- acá se reabsorve el 67% de la carga filtrada de sodio y el 80% de la carba filtrada de bicarbonato
reabsorción de NaHCO3 en el asa gruesa de henle
apical
- se encuentra NHE3 y H ATasa que liberan H al lumen
- a este nivel también se encuentra anhidrasa carbónica IV y II que permiten reabsorber bicarbonato
Basolateral
- CLC-Kb (canal que libera Cl a la sangre)
- AE2 (ingresa Cl- al citoplasma y libera HCO3)
- Bomba Na-K
- canal de K que libera K a la sangre
- se reabsorbe el 15% de la carga filtrada de bicarbonato
secreción de HCO3- en células intercaladas tipo B
apical
- NDCBE: ingresa HCO3 y Na a la célula y se libera Cl al lumen
- pendrina (ingresa Cl a la célula y libera HCO3 al lumen)
- a este nivel solo hay anhidrasa carbónica II en el citoplasma, por lo que se permite la eliminación de HCO3 en alcalosis metabólica, poniendo como condición la necesidad de oferta de Cl en este segmento del nefrón
Basolateral
- AE4: libera HCO3 y Na hacia la sangre
- H ATPasa que libera H a la sangre
generación renal de bicarbonato de novo
- los H secretados al lumen por H ATPasa pueden generar buffer protonados como NH4 o cualquier ácido débil que pueda ser protonado (NH4, NaH2PO4 o HA)
- estos protones se eliminan por la vía urinaria y son transportados de tal manera que el pH de la orina no disminuya de forma importante, de lo contrario podría dañar los epitelios
- se puede observar cada protón secretado al lumen se traduce en un HCO3 nuevo que se reabsorbe
síntesis de HCO3 y secreción de H en las células intercaladas tipo A
Apical
- Rhcg (libera NH3 al lumen)
- H ATPasa
- trasnportador K-H que ingresa K y libera H al lumen
- NH3 se une con un H y forma NH4 (al estar protonado no puede retrodifundir y se queda atrapado en el lumen, lo que permite eliminar un protón por la orina)
- H + Buffer en el lumen, se eliminan por la orina
basolateral
- Rhbg-Rhcg (reabsorbe NH3que junto con un H en el citoplasma forma NH4)
- AE1 (libera HCO3 a la sangre y reaborbe Cl)
- CLC-Kb libera Cl a la sangre
- la amoniogénesis es el principal mecanismo de compensación renal para enfrentar las acidosis metabólicas
generación de bicarbonato y amonio en el TP
- los mecanismos de ajuste del riñón frente a una acidosis metabólica toman entre 3-4 días, ya que las enzimas tienen que expresarse y tienen que aumentar de forma de forma significativa la producción de amonio
- el primer sustrato es la glutamina que se sintetiza en la mitocondria
- hay 2 transportadores celulares de glutamina, en el basolateral y apical, también a nivel mitocondrial
- el amonio generado se va a excretar hacia el lumen y queda atrapado en este, ya que tamponará H (NH4 no difunde)
Tamponamiento óseo
- el hueso también corresponde a una masa de tampones que pueden manejar los protones sanguíneos neutralizando
- se encuentra CaCO3 (carbonato de calcio), Ca3(PO4)2 (fosfato de calcio), pero también sales complejas de calcio
- todas aquellas son capaces de captar protones y neutralizar ácidos, pero a costa de una desmineralización ósea
- en trastornos crónicos de acidosis metabólica como en ERC, hay una desmineralización ósea con aumento de Ca y fosfato
respuesta tamponante a lo largo del tiempo frente a una acidosis
- los mecanismos de compensación no se ponen en marcha de manera simultánea
- fente a una sobrecarga de ácidos, en minutos se maneja por el sistema tamponante en sangre (HCO3) y los tampones intracelulares, lo que se refleja con una caída de la bicarbonatemia
- en horas, aumenta la ventilación alveolar, este ascenso es paulatino, alcanzando su máx a las 18-20 hrs desde iniciada la acidosis, encontrando una caída de la pCO2
- en varios días, llega la compensación renal donde se observa un aumento de la excreción neta de ácidos, es decir, la suma de amonio más la acidez titulable
respuesta de los quimiorreceptores frente a una acidosis metabólica
- el centro respiratorio recibe información desde quimiorreceptores centrales (LCR) y periféricos
- el centro respiratorio va a integrar la respuesta de ambos tipos de quimiorreceptores, siendo más potentes los periféricos
- existe una difusión de CO2 entre la sangre y el LCR, debido a que el CO2 es altamente difusible y el HCO3 difunde más lentamente por la BHE, para poder equilibrar las concentraciones entre sangre y LCR, le tomará más tiempo
- el quimiorreceptor central depende de los cambios de pH y HCO3 en el LCR
quimiorreceptores centrales y periféricos frente a cambios del pH
- bicarbonato y protones tienen baja difusión desde la sangre hacia el LCR
- QR periféricos generan una respuesta más potente
- el trastorno ácido-base la respuesta es principalmente vía QR periféricos
Acidosis metabólica aguda
plasma: caída de pH y HCO3–>QRp–>aumento de ventilación (++)
LCR: caída de PCO2, HCO3 mantiene su concentración debido a que difunde más lento, pH alcalino debido a la caída de PCO2–>disminuye la ventilación (+)
el resultado neto es hiperventilación (algo amortiguada por QRc)
acidosis metabólica crónica
plasma: caída de pH, aumento de pCO2 y caída de HCO3–> aumento de ventilación x QRp (++)
LCR: caída de pH, aumento de pCO2 y caída de HCO3–>aumento de ventilación x QRc (llega el momento donde el HCO3 va a haber difundido lo suficiente para estimular también la ventilación)
resultado neto hiperventilación
**acidosis metabólica ccrónica + bicarbonato
**
plasma: pH estable, aumento de HCO3 –>QRp–>ventilación normal
LCR: caída pCO2, aumento de pH y caída de HCO3–>QRp–>aumenta ventilación
se suprime la actividad de los QRp, el LCR permanece ácido pq el HCO3 todavía no ha pasado al LCR para igualar las concentraciones, por lo que la hiperventilación continuará por un tiempo hasta que se supriman los QRc, cuando el HCO3 logre igualar las concentraciones
parámetros del equilibrio ác-base
pH: 7,35-7,45
pCO2: 40 + o - 3
bicarbonato: 24 + o - 1
CO2 total: 26-28 (corresponde a la suma de todos los componentes del sistema tampón bicarbonato, de los 26 de CO2, 23 corresponde a HCO3, siendo el principal componente de CO2 total, por lo que este último representa muy bien la concentración de bicarbonato)
buffer base: 45-50
base excess 0 + o - 2 (diferencia entre el buffer base normal y buffer base del paciente, si tenemos un buffer base normal, vamos a tener un BE 0)
anion gap: 9-14 (aniones no medibles en plasma)
Brecha iónica y anion gap
- AG= (Na) - (Cl) - (HCO3)
- con hipoalbuminemia
- AG: Na - (Cl) - (HCO3) + 2,5 x (4- albuminemia)
- en acidosis metabólica con anion gap aumentado ocurre el ingreso de un nuveo ácido al organismo, ej: ác láctico, que al liberar lactato, este disminuye el bicarbonato, por lo que la fórmula resulta en un valor mayor
- acidosis metabólica con anion gap normal: por diarrea, donde se puerde bicarbonato, pero no ha ingresado un nuevo anion, y para mantener la electroneutralidad se genera mayor absorción de cloruro a nivel del TP, lo cua explica por qué todas las acidosis metabólicas con anion gap normal son hiperclorémicas (sobre 100 Cl)
- anión gap elevado se genera al disminuir la proporción de Cl y HCO3 en la medida que aumenten los aniones